PPt4Web Хостинг презентаций

Главная / Физика / 10 Волны
X Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте его на свой сайт

X

Чтобы скачать данную презентацию, порекомендуйте, пожалуйста, её своим друзьям в любой соц. сети.

После чего скачивание начнётся автоматически!

Кнопки:

Презентация на тему: 10 Волны


Скачать эту презентацию

Презентация на тему: 10 Волны


Скачать эту презентацию



№ слайда 1 Если колебания совершаются с одной частотой ω , но с разными фазами и амплитудам
Описание слайда:

Если колебания совершаются с одной частотой ω , но с разными фазами и амплитудами. Если колебания совершаются с одной частотой ω , но с разными фазами и амплитудами. Если колебания совершаются в фазе то есть φ2–φ1=2πn, где n – целое число, включая нуль, то cos(φ2–φ1) = 1 и амплитуды колебаний просто складываются: A=A1+A2 Если же колебания происходят в противофазе, то есть φ2 – φ1= (2n+1)π, то cos(φ2–φ1)=–1 и A = |A1 – A2| В обоих случаях гармонические колебания

№ слайда 2 Обозначим и . Тогда Обозначим и . Тогда x = (2AcosΩt)sinωt Результат сложения ко
Описание слайда:

Обозначим и . Тогда Обозначим и . Тогда x = (2AcosΩt)sinωt Результат сложения колебаний представляет собой произведение двух периодических (и гармонических) функций с сильно различающимися частотами Ω и ω: Ω « ω. Данное колебание, строго говоря, не является гармоническим, так как при гармоническом колебании амплитуда постоянна. Но его можно рассматривать как гармоническое колебание с амплитудой, изменяющейся по закону cos. Такие колебания называют биениями.

№ слайда 3 Если частоты складываемых колебаний одинаковы ( 1= 2) то уравнением траектории я
Описание слайда:

Если частоты складываемых колебаний одинаковы ( 1= 2) то уравнением траектории является уравнение эллипса Если частоты складываемых колебаний одинаковы ( 1= 2) то уравнением траектории является уравнение эллипса Произвольный Сдвиг фаз φ = 0 φ = ±π φ = ±π/2 случай сosφ = 1 cosφ = –1 cosφ = 0 если А=В то круг

№ слайда 4 Если отношение частот ω1 и ω2 равно отношению целых чисел m/n (т.е. рациональное
Описание слайда:

Если отношение частот ω1 и ω2 равно отношению целых чисел m/n (т.е. рациональное число по определению), то траектория результирующего движения представляет собой замкнутую фигуру, называемую фигурой Лиссажу Если отношение частот ω1 и ω2 равно отношению целых чисел m/n (т.е. рациональное число по определению), то траектория результирующего движения представляет собой замкнутую фигуру, называемую фигурой Лиссажу Предыдущие фигуры являются простейшим частным случаем фигур Лиссажу, когда m=n. На рисунках приведены еще два случая для отношения частот 1:2 и 3:2. Если же отношение частот является иррациональным числом (те действительным но не рациональным ), то траектория точки не будет замкнутой, она будет проходить через все новые и новые точки внутри прямоугольника, стремясь заполнить его целиком. Траектория уже не фигура, а бесконечная кривая в конечном прямоугольнике

№ слайда 5
Описание слайда:

№ слайда 6 Причиной возникновения волны в любое среде является отклонение значения давления
Описание слайда:

Причиной возникновения волны в любое среде является отклонение значения давления от исходного. Если данное отклонение периодически повторяется, то возникает стационарная волна. Причиной возникновения волны в любое среде является отклонение значения давления от исходного. Если данное отклонение периодически повторяется, то возникает стационарная волна. Всякое изменение давления (а следовательно и плотности среды) передается с определенной скоростью соседним частицам. Это и есть скорость распространения волны Волновой фронт (поверхность) – поверхность на которой фаза колебаний всех атомов и молекул в данный момент времени одинакова (плоскость, круг, сфера). Волна распространяется по нормали к волновому фронту. Простейшие случаи волновых поверхностей: Круговые волны: возмущение распложено по кругу (от падения камня в воду). Сферические волны: возмущение распложено по сфере (звуковая волна от сферического громкоговорителя в однородной среде)

№ слайда 7
Описание слайда:

№ слайда 8 Поляризация описывает характер расположения возмущения вдоль направления распрос
Описание слайда:

Поляризация описывает характер расположения возмущения вдоль направления распространения волны (анизотропию характеристик волны в плоскости, перпендикулярной к направлению ее распространения). Поляризация описывает характер расположения возмущения вдоль направления распространения волны (анизотропию характеристик волны в плоскости, перпендикулярной к направлению ее распространения). Поперечную волну называют плоско или линейно поляризованной если волновые поверхности представляют собой набор параллельных плоскостей. Пример: Плоско поляризованная упругая волна начнет распространяться вдоль резиновой трубки если будем перемещать ее конец строго в одном направлении (например, вертикально) перпендикулярно длине трубки (т.е. все отклонения в перпендикулярной плоскости). Если направление перемещения конца трубки крутить то и волна выйдет из данной плоскости. Посмотрим опыт.

№ слайда 9
Описание слайда:

№ слайда 10 Если пренебречь потерями энергии (например, на нагрев шланга и возбуждение волн
Описание слайда:

Если пренебречь потерями энергии (например, на нагрев шланга и возбуждение волн в воздухе ) то мы видим , что возмущение распространяется по резиновой трубке без искажений или возникает бегущая волна. Ее можно описать как Если пренебречь потерями энергии (например, на нагрев шланга и возбуждение волн в воздухе ) то мы видим , что возмущение распространяется по резиновой трубке без искажений или возникает бегущая волна. Ее можно описать как где y(х,t) отклонение (возмущение) частицы струны с координатой x в момент времени t. Можно показать, что волна любой формы представленная f , распространяется со скоростью v. Верно для любой плоской волны вдоль x. Вид аргумента функции (х-vt) –признак бегущей волны. В струне где N- натяжение, ρ –линейная плотность. Верно для абсолютно гибкой струны. Кто играет на гитаре ? и

№ слайда 11 Групповая скорость- скорость движения группы или цуга длин волн, образующихся в
Описание слайда:

Групповая скорость- скорость движения группы или цуга длин волн, образующихся в данный момент времени локализованных в пространстве в волновой пакет ( например, набор гармонических волн с частотой в определенном диапазоне). Если групповая скорость отлична от нуля то есть перенос энергии и импульса. Групповая скорость- скорость движения группы или цуга длин волн, образующихся в данный момент времени локализованных в пространстве в волновой пакет ( например, набор гармонических волн с частотой в определенном диапазоне). Если групповая скорость отлична от нуля то есть перенос энергии и импульса. Фазовая скорость-скорость перемещения фазы волны в определенном направлении. Групповая совпадает с фазовой если нет дисперсии (зависимости показателя преломления среды от длины волны) . Принцип суперпозиции – волны просто накладываются друг на друга (складываются) не возмущая друг друга. На практике возможны и нелинейные эффекты. Пример: параметрическое резонансное усиление в «волне убийце» высотой до 25-30 м. Возможен ли такой процесс в атмосфере? Каковы значения максимального и минимального давления и температуры? Из принципа суперпозиции следует две одинаковые встречные волны образуют стоячую волну (на практике возникают при отражении от препятствия).

№ слайда 12 Стоячая волна (СВ)– периодическое во времени синфазное колебание с характерным п
Описание слайда:

Стоячая волна (СВ)– периодическое во времени синфазное колебание с характерным пространственным распределением амплитуды – чередованием узлов (нулей) и пучностей (мах). Стоячая волна (СВ)– периодическое во времени синфазное колебание с характерным пространственным распределением амплитуды – чередованием узлов (нулей) и пучностей (мах). В линейных системах СВ можно представить как сумму двух волн, распространяющихся навстречу друг другу. Пример: плоская звуковая волна СВ внутри органной трубы с закрытым (с твердой стенкой) и открытым концах. При открытом конце (см рис.слева) v=max но перепада давления нет. На стенке узел скорости (v=0) и пучность перепада давления и следовательно сдвиг картинки на одну четвертую волны (2 скорости нарисованы через время /2, 2 давления тоже). Мысленно заполним трубу пропаном и представим, что в ней есть много маленьких дырочек (например, сверху). Что мы увидим если поджечь газ? А если динамик приставить вместо открытой части? В стоячей волне нет переноса энергии. Есть только перекачка энергии одного вида в энергию другого вида с удвоенной частотой. Пример: Электрической в магнитную в эл.-м. волне

№ слайда 13
Описание слайда:

№ слайда 14
Описание слайда:

№ слайда 15 Звуковыми волнами называются упругие волны в любой среде с частотой от 16 Гц до
Описание слайда:

Звуковыми волнами называются упругие волны в любой среде с частотой от 16 Гц до 20 кГц (т.е. то , что может воспринять человеческое ухо) Звуковыми волнами называются упругие волны в любой среде с частотой от 16 Гц до 20 кГц (т.е. то , что может воспринять человеческое ухо) Волны с частотой меньше 16 Гц называются инфразвуком, выше 20 кГц — ультразвуком. Хотя инфразвуки человек и не слышит, но воспринимает (некоторые частоты близки к собственным частотам колебаний некоторых человеческих органов («слышит» не ухом, а телом)). При достаточно большой мощности таких инфразвуков происходит резонанс и последствия могут оказаться крайне нежелательными. Дети могут слышат ультразвук. С возрастам соотв. ворсинки отмирают первыми. Можно отпугивать хулиганов Всякий реальный звук представляет собой не простое гармоническое колебание, а является наложением гармонических колебаний с определенным набором частот - теорема Фурье.

№ слайда 16 произвольный, периодический во времени физический процесс с частотой , описываем
Описание слайда:

произвольный, периодический во времени физический процесс с частотой , описываемый функцией х(t), может быть представлен в виде суперпозиции бесконечного числа гармонических колебаний, частоты которых образуют дискретную последовательность: произвольный, периодический во времени физический процесс с частотой , описываемый функцией х(t), может быть представлен в виде суперпозиции бесконечного числа гармонических колебаний, частоты которых образуют дискретную последовательность: Наименьшая частота этого ряда Фурье равна частоте периодического процесса . Эта частота называется основным тоном звука (первая гармоника). Остальные частоты гармонического ряда, кратные (то есть n , где n — целые числа), называются обертонами. Коэффициенты Аn , являющиеся амплитудами соответствующих гармонических составляющих. А0-среднее значение функции.

№ слайда 17 Набор частот колебаний, присутствующих в данном звуке - акустический спектр. Зву
Описание слайда:

Набор частот колебаний, присутствующих в данном звуке - акустический спектр. Звуки всех музыкальных инструментов имеют линейчатый акустический спектр. Если одну Набор частот колебаний, присутствующих в данном звуке - акустический спектр. Звуки всех музыкальных инструментов имеют линейчатый акустический спектр. Если одну

№ слайда 18 Струнные смычковые музыкальные инструменты имеют не слишком широкий диапазон изд
Описание слайда:

Струнные смычковые музыкальные инструменты имеют не слишком широкий диапазон издаваемых звуковых тонов: Струнные смычковые музыкальные инструменты имеют не слишком широкий диапазон издаваемых звуковых тонов: Скрипка — от 196 до 2000 Гц; Альт — от 131 до 1100 Гц; Виолончель — от 65 до 700 Гц; Контрабас — от 41 до 240 Гц. Орган – от 1 до 32 футов. 74? Однако, поскольку они имеют широкий спектральный состав, то при записи и последующем воспроизведении этих звуков необходимо пользоваться усилителями и динамиками, способными работать в линейном режиме с широким диапазоном частот (чтобы не исказить отдельные обертона и сохранить тембр звуков). При изготовлении инструмента мастер старается сделать так, чтобы сделать наилучшую окраску звука ( а фактически за счет использования различных пород дерева, лаков и формы подобрать необходимый спектр).

№ слайда 19 Существуют звуки, в которых присутствуют колебания всех частот в некотором интер
Описание слайда:

Существуют звуки, в которых присутствуют колебания всех частот в некотором интервале от 1 до 2. Такой звук называется шумом, а его акустический спектр является сплошным. Существуют звуки, в которых присутствуют колебания всех частот в некотором интервале от 1 до 2. Такой звук называется шумом, а его акустический спектр является сплошным.

№ слайда 20 Человек слышит звук не любой интенсивности. Ухо таково, что услышать звук оно мо
Описание слайда:

Человек слышит звук не любой интенсивности. Ухо таково, что услышать звук оно может, только если интенсивность превысит некоторую минимальную величину, называемую порогом слышимости. Порог слышимости зависит от частоты звука: наиболее высокая чувствительность наблюдается в районе 3 кГц. Порог слышимости при этом составляет в среднем (усреднение по многим людям) 10-12 Вт/м2. Человек слышит звук не любой интенсивности. Ухо таково, что услышать звук оно может, только если интенсивность превысит некоторую минимальную величину, называемую порогом слышимости. Порог слышимости зависит от частоты звука: наиболее высокая чувствительность наблюдается в районе 3 кГц. Порог слышимости при этом составляет в среднем (усреднение по многим людям) 10-12 Вт/м2. Почему максимальная чувствительность находится в районе 3 кГц? Объяснение чисто физическое – все дело в резонансе столбика воздуха в человеческом ушном канале. Ушной канал представляет собой закрытую с одной стороны барабанной перепонкой акустическую трубку длиной примерно 2.7 см. Столбик воздуха внутри такого ушного канала резонирует на звук с длиной волны, равной четырем его длинам, что и соответствует 3 кГц.

№ слайда 21 При интенсивности 1-10 Вт/м2 человек чувствует боль и эти интенсивности называют
Описание слайда:

При интенсивности 1-10 Вт/м2 человек чувствует боль и эти интенсивности называются порогом болевого ощущения. Есть специальные устройства направленного действия (плоские магнитные динамики) для разгона демонстраций. Т.е. простой инструмент который всегда с нами –ухо воспринимает 12-13 порядков величины. Между двумя порогами пользуются понятием громкости звука. Уровнем громкости L в технике называют логарифм отношения интенсивности данного звука I к начальной интенсивности I0: При интенсивности 1-10 Вт/м2 человек чувствует боль и эти интенсивности называются порогом болевого ощущения. Есть специальные устройства направленного действия (плоские магнитные динамики) для разгона демонстраций. Т.е. простой инструмент который всегда с нами –ухо воспринимает 12-13 порядков величины. Между двумя порогами пользуются понятием громкости звука. Уровнем громкости L в технике называют логарифм отношения интенсивности данного звука I к начальной интенсивности I0: за I0 - принимают порог слышимости при 1000 Гц. Единица уровня громкости называется бел (Б). Удобней пользоваться в 10 раз меньшей единицей – децибелом (дБ). 1Б=10дБ. Громкость в децибелах находится по формуле:

№ слайда 22 Для примера: Для примера: Тикание часов -20 дБ Шепот на 1 метре – 30 дБ Тихий ра
Описание слайда:

Для примера: Для примера: Тикание часов -20 дБ Шепот на 1 метре – 30 дБ Тихий разговор – 40 дБ Громкой речь, а также допустимый уровень шума строительных работах в ночное время – 70 дБ Крик – 80 дБ, Шум двигателя самолета на 5 (3) метрах – 120(130) дБ Отличие в дБ в 6 раз а реально на 10 порядков величины!!!!

№ слайда 23 Пусть T0=λ0/v0=1/ν0 период между импульсами испускаемыми неподвижным источником
Описание слайда:

Пусть T0=λ0/v0=1/ν0 период между импульсами испускаемыми неподвижным источником (λ0 - расстояние между двумя импульсами) . До неподвижного наблюдателя импульсы так и будут доходить с периодом Т0. Если же источник звука начнет двигаться со скоростью vд (полагаем пока, что vд<v0) к наблюдателю, то импульсу надо пройти меньший путь на расстояние vдT0 , которое проходит источник за период T0 и соседние импульсы будут разделены меньшим промежутком времени: Пусть T0=λ0/v0=1/ν0 период между импульсами испускаемыми неподвижным источником (λ0 - расстояние между двумя импульсами) . До неподвижного наблюдателя импульсы так и будут доходить с периодом Т0. Если же источник звука начнет двигаться со скоростью vд (полагаем пока, что vд<v0) к наблюдателю, то импульсу надо пройти меньший путь на расстояние vдT0 , которое проходит источник за период T0 и соседние импульсы будут разделены меньшим промежутком времени: λд=λ0–vдT0=λ0–vд/ν0=vд/νд или νд=ν0/(1-vд/v0) Если источник удаляется от наблюдателя, то длина волны и частота увеличивается на ту же величину: λд=λ0+vд/ν0 или νд= ν 0/(1+vд/v0) Т.е. природа эффекта это чисто кинематика! Открыл Доплер, а используют сотрудники ГАИ!

№ слайда 24 Эффект Доплера наблюдается не только для звуковых волн, но и для электромагнитны
Описание слайда:

Эффект Доплера наблюдается не только для звуковых волн, но и для электромагнитных (например, световых). Но в этом случае выражение для изменения частоты будет другое, потому что в электромагнитной волне колеблются не частицы среды, как в звуковой волне, а изменяется напряженность поля (электрического и магнитного). Эффект Доплера наблюдается не только для звуковых волн, но и для электромагнитных (например, световых). Но в этом случае выражение для изменения частоты будет другое, потому что в электромагнитной волне колеблются не частицы среды, как в звуковой волне, а изменяется напряженность поля (электрического и магнитного). Если скорость источника звука превышает скорость звука в данной среде, то порождаемые телом возмущения среды остаются позади него и образуют волну, фронт которой имеет форму конической поверхности с вершиной в точке нахождения тела. Именно такую волну, называемую ударной, мы слышим при переходе самолета на сверхзвуковую скорость.

№ слайда 25 Энергия звуковой волны мала (чайник можно греть 10000 лет) и быстро затухают Эне
Описание слайда:

Энергия звуковой волны мала (чайник можно греть 10000 лет) и быстро затухают Энергия звуковой волны мала (чайник можно греть 10000 лет) и быстро затухают Ультразвуковые волны – выше 20 кГц Для локации подводных лодок (П. Ланжевен), айсбергов, косяков рыбы и т.д. Крикнув и измерив время до прихода эха (звука отраженного от скалы и т.п.) можно умножив половину этого времени на скорость звука v=331 м/с (а в водороде 1284, в воде 1490 м/c) найти расстояние до препятствия. Это и используют эхолокаторы и летучие мыши Получают с помощью пьезострикционных или магнитострикционных материалов

Скачать эту презентацию


Презентации по предмету
Презентации из категории
Лучшее на fresher.ru